JPH0720607B2 - 木材の補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は木材の補修方法に関する。さらに詳しくは、本
発明は木材の割れや欠けの部分に対する補修方法が容易
簡便にして且つ、優れた加工性の被補修材を得ることの
できる木材の補修方法に関する。

＜従来の技術＞ 木材を建築用として利用するために加工した板材や柱材
には、時として加工表面に欠落部分や割れ、欠けがあっ
て、その美観や付加価値を低下させている。

これらの欠陥の生ずる原因は、木材の種類や、乾燥、製
材、切削等の加工時の方法にもよるが、その最も大きな
原因は表面固さの極端に異なる節の存在である。特に
「死節」はこのような欠陥部分を生じやすく、又、材の
乾燥にともなって節の部分が欠落して空洞になるなど、
使用上のマイナス面が多い。

従来、このような加工木材の欠陥を補修して、材の付加
価値を高める方法については種々検討されて来たが、材
の割れや欠落部分に他の枝や木部を補填することが行な
われているのみで、満足のいく解決方法のないのが現状
である。

＜発明が解決しようとする課題＞ 前述した従来の欠陥木材の補修方法によれば、補填材の
材質や加工、或いは充填方法が容易でなく、特に大型の
死節や薄い板材の補修および補修後の材の鋸挽、切削な
どの加工が困難で、加工中に充填木部が脱落するケース
が多い。

また、板材中に存在する「生節」は、その色や艶の良さ
に着目して壁体用材などにデザイン的に利用されること
が最近多くなってきているが、他の木部充填では生節の
ような硬質感、色調が得られない。さらに生節の多い樹
冠材の利用はあっても、割れや死節の現れやすい枝下材
は利用されず、省資源、資源活用の点からもその適切な
補修活用方法が望まれている。

本発明者らは、このような事情を考慮して、鋭意努力検
討の結果、本発明の木材の補修の有効な手段を見出した
のである。すなわち本発明の目的は木材の欠落部分や、
割れ、欠けなどの容易簡便なる補修方法を提供するもの
である。第二の目的は補修後の製材、切削等の加工性に
優れた被補修材を得ることである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、予め着色された木粉を混在させた熱可塑性樹
脂で処理することを特徴とする木材の補修方法である。

本発明に使用する木粉の材質としては特に限定するもの
ではないが、補修対象用材と同種または類似材のものが
好ましい。その粒度は20〜200メッシュがよく、好まし
くは50〜150メッシュである。木粉の粒度が大き過ぎる
と、熱可塑性樹脂の体積変化の防御効果及び補修後の表
面平滑性に劣り、加工時に部分的な欠落や割れが起る。
粒度が小さ過ぎると、樹脂との混合分散性、補修処理作
業性が悪くなる。

本発明に使用する熱可塑性樹脂としては、熱溶融型接着
剤、いわゆるホットメルト型接着剤のベースポリマーと
して用いられるものならばよく、例えばポリオレフィン
およびその共重合体系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリブチラール
系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリメチルメタク
リレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、及びポリカーボ
ネート系樹脂などが挙げられるが、木粉との混合性、木
材との接着性、耐水性、軟化点、処理作業性などの点か
ら、特に好ましい樹脂はポリアミド系樹脂、エチレン酢
酸ビニル共重合体系樹脂及びポリエステル系樹脂であ
る。これらの樹脂は単独又は併用することができ、従来
ホットメルト型接着剤として使用される場合に通常配合
される酸化防止剤、可塑剤、安定剤、軟化剤、粘着付与
剤、ワックス類を本発明効果を損傷しない程度で添加し
ておくことができる。

木粉と熱可塑性樹脂との配合比率は木材の被補修部分の
状態、補修目的、処理時の木粉混合樹脂の粘度、流動
性、木粉の状態等の総合的な関係から選択されるべきで
あるが、熱可塑性樹脂100重量部に対して木粉10〜100重
量部がよく、特に好ましくは10〜50重量部である。木粉
の配合量が少な過ぎると、補修部分表面に目むきが目立
ち、木質感が無く、また温湿度変化の激しい場所とか、
衝撃の強い所に使用されるときには樹脂の剥離を生じる
ことがある。木粉の配合量が多過ぎる場合には樹脂との
混合が困難となり、混合樹脂の流動性を失って処理作業
ができなくなる。また、木材との接着強度が低下し、剥
離、脱落が生じやすい。

木粉を熱可塑性樹脂に混合する方法としては、樹脂を熱
溶融し、撹拌しながら木粉を少しずつ投入すればよい。
樹脂の溶融は、当該樹脂系の溶融点上でできる限り低温
とし、溶融すれば木粉の混合はできるだけ短時間で行な
う。木粉が均一に混合できるとそのまま木材補修部分に
必要量供給するか、又は適宜の型枠に注入固化させて成
型し、これを必要時に適切なアプリケーターを使用して
溶融供給して、目的の補修を完了する。

本発明の最も特徴とするところは、予め着色された木粉
を混在させた熱可塑性樹脂で処理することである。

本発明によるこの予め着色された木粉を用いることは、
木材の欠陥部分が微細なヒビ割れや欠落であれば、同種
木粉混合樹脂で補修すれば、補修部分と周縁部との色
調、木質感等に於いて違和感なく目的を達成するが、大
きな欠落部分の充填や、死節の生節化においてはその目
的を果さず、付加価値が認められない。このために特に
木粉を予め着色しておくと効果を発揮することを認め
た。

木粉を着色する染料としては、多くの種属があるが、特
に染着しやすい種属として直接染料、酸性染料、塩基性
染料及び油溶性染料が好ましく、なかでも素材感を出す
ために透明性の高い染料を選択使用するのがよい。

木粉の染色方法は予め補修目的色に予備的に確認した色
調に合致するに必要な種属と量を選定した染料を、水ま
たは溶剤に溶解し、通常の木材染色と同様の手段で染色
し、取り出し、乾燥、篩別する。このときに木粉の内部
までよく浸透染色させておくことが必要で、これが不充
分であると、被補修材を切削加工したときに補修部分に
著しい目むき現象を生ずる。

かくして着色された木粉は、前述した方法に従って熱可
塑性樹脂と配合され、補修に供され、例えば死節の生節
化において顕著な効果を示すことができる。

＜効果＞ 本発明はかゝる構成から成っているために、従来の木部
充填法に比較して木材の補修が極めて容易かつ確実に行
うことができるようになった。

また、本発明の補修用接着剤が一成分型であるために、
例えば二液型のエポキシ系接着剤の如き配合ミスや、短
いオープンタイムによる早期ゲル化等による接着強度不
良もなく、誰でもが簡単に正確に取扱うことができるの
で、補修信頼性が高くなった。

またエポキシ樹脂を使用した場合は硬化時間が長く、作
業性に劣る。かつ、樹脂が固いため補修後の加工の際に
刃コボレやそれに基づく傷を発生しているが、本発明の
方法では樹脂の硬化が早く、瞬間的で、かつ、柔軟のた
めすぐれた作業性、加工性が得られた。

また、着色木粉を使用しているので、割れや欠けの部分
が美観を伴って補修されるために付加価値が高められ、
資源活用を効果的にした。さらに、死節のある低資材に
この方法を実施して死節を良好な色調、艶を有する生節
化させることが出来、低コスト良質材が生産できるよう
になった。

＜実施例＞ 以下、本発明を実施例により更に詳述するが、本発明は
これに限定されるものではない。尚、例中「部」は重量
部を示す。

実施例１ オイルバス付ステンレス槽に市販のエチレン酢酸ビニル
供重合樹脂系ホットメルト接着剤（軟化点120℃）100部
を投入し、ゆっくりと撹拌しながら温度を上昇させて接
着剤を溶解した。溶解樹脂の温度を140℃に保持し、撹
拌しながらヒノキ材粉末（48〜80メッシュ）25部を投入
した。ここで、ヒノキ材粉末は、以下の方法で予め着色
した。（ヒノキ剤粉末の着色：市販の褐色酸性染料10部
及び市販の赤色酸性染料1.5部を熱水1000部に投入溶解
し、この中へヒノキ材粉末（48〜80メッシュ）100部を
投入した。撹拌しながら煮沸し、60分後、染液をろ別
し、木粉を乾燥し赤褐色の着色木粉を得た） 木粉が均一に溶融混合された状態で、ヒノキ材（10.5×
10.5×300cm）のひび割れ線上に沿って溶融樹脂を流し
込み、放冷した。30分後に表面を切削し仕上げた。表面
は平滑でひび割れは殆どわからない程度に補修されてい
た。

比較例１ 実施例１に於て、木粉を混合しないで同じようにヒノキ
材のひび割れを補修し、接着剤の冷却後、表面を切削し
たところ、樹脂充填感があり、ところどころで樹脂が剥
離した。

実施例２ 市販の褐色酸性染料10部及び市販の赤色酸性染料1.5部
を熱水1000部に投入溶解し、この中へヒノキ材粉末（48
〜80メッシュ）100部を投入した。撹拌しながら煮沸
し、60分後、染液をろ別し、木粉を乾燥し赤褐色の着色
木粉を得た。

オイルバス付ステンレス槽に実施例１で使用したと同じ
エチレン酢酸ビニル供重合樹脂系ホットメルト接着剤10
0部と本例で得た着色木粉25部を実施例１に従って溶融
混合した。ヒノキ材（10.5×10.5×300cm）の径2.5cm死
節を削り取り、その孔の中へ熱溶融状態の接着剤を流し
込み、冷却した。60分後、このヒノキ材の表面を切削
し、艶のある赤褐色生節を有するヒノキ柱材を得た。ひ
び割れ、欠落等は認められなかった。

実施例３ 実施例２においてヒノキ材粉末に粒度80〜115メッシュ
のものを用いた他は実施例２と全く同様にして着色木粉
混在のホットメルト接着剤を得、これを実施例２のヒノ
キ材同様の死節の補修に使用し、同様の結果をえた。

比較例２ 実施例２においてヒノキ材粉末に粒度10メッシュよりも
大きい粗粉を用いた他は実施例２と全く同様にして着色
木粉混在のホットメルト接着剤を得、これを実施例２の
ヒノキ材同様の死節の補修に使用し、厚さ5mmのヒノキ
板を切削し、表面を観察した。樹脂充填面は着色部と無
着色部があって目むきが甚しい。これは木粉が粗大で、
染料による染色が充分でなかったためと思われる。ま
た、数ケ所に部分的な木粉の取れた跡のような掻き傷や
くぼみがあった。

比較例３ 実施例２においてヒノキ材粉末に250メッシュ全通の微
粒を用い着色粉末を得たが、このものは樹脂と混合した
が粘度が高くなり、処理作業が困難であった。

実施例４ 市販の赤褐色直接性染料10部及び市販の黒色直接性染料
３部をメタノールを含む熱水1000部に投入溶解し、この
中へスギ材粉末（60〜80メッシュ）100部を投入した。
撹拌しながら煮沸し、60分後、染液をろ別し、木粉を乾
燥し黒褐色の着色木粉を得た。

オイルバス付ステンレス槽に、市販のポリアミド系ホッ
トメルト接着剤（軟化点135℃）100部を投入し、ゆっく
り撹拌しながら温度を上昇させて接着剤を溶融した。溶
融樹脂の温度を150℃に保持し、撹拌しながら本例で得
た黒褐色スギ材粉末15部を投入した。木粉が均一に溶融
混合された状態で、スギ材（10.5×7.5×300cm）の径1.
5cm死節を削り取り、その孔の中へ熱溶融状態の接着剤
を流し込み冷却した。60分後、このスギ材表面を切削
し、艶のある黒褐色生節を有するスギ材を得た。ひび割
れ、欠落等は認められなかった。

実施例５ 実施例４においてポリアミド系ホットメルト接着剤の代
りに市販のポリエステル系ホットメルト接着剤（軟化点
128℃）を使用した他は、全て実施例４と同様にして、
同じような結果を得た。

実施例６ 実施例２において得た赤褐色ヒノキ材粉末を混在させた
エチレン酢酸共重合樹脂系ホットメルト接着剤を、細い
棒状に成型し、アプリケーターを用いて実施例２と同様
のヒノキ材の死節の生節化を行ない、同例と同様の結果
を得た。

比較例４ 市販の二液型エポキシ接着剤の主剤と硬化剤を定められ
た量比でよく混合して得た樹脂100部に、実施例２で得
た赤褐色着色ヒノキ材粉末30部を素早く混練りし、ヒノ
キ材（10.5×10.5×300cm）の径2.5cm死節を削り取った
跡の孔の中へ詰め込み、４日後、樹脂の充分硬化したこ
とを確認したのち、厚さ5mmのヒノキ板を切削した。切
削に用いた鉋に刃コボレし、樹脂面、板材面に線状傷が
生じていた。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め染料で着色された木粉を混在させた熱
   可塑性樹脂で処理することを特徴とする木材の補修方法
2. 【請求項２】染料が、直接染料、酸性染料、塩基性染料
   及び油溶性染料から選ばれる特許請求の範囲第１項に記
   載の木材の補修方法。
3. 【請求項３】木粉の粒度が20〜200メッシュである特許
   請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載の木材の補
   修方法。
4. 【請求項４】木粉の混在量が熱可塑性樹脂100重量部に
   体して10〜100重量部である特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の何れかに記載の木材の補修方法。
5. 【請求項５】熱可塑性樹脂がエチレン酢酸ビニル共重合
   樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂の単独または
   複合である特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに
   記載の木材の補修方法。